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全家庭Wi-Fi覆盖解决方案

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2016年5月12日

对于大多数房主来说,一个单一的Wi-Fi接入点(AP)就足以为整个家庭提供可靠的性能覆盖。然而,也有一些家庭,一个单独的AP不能提供足够的覆盖或在家庭的某些区域性能不可靠。例如,随着房子面积的增加(> 3000平方英尺),房子中信号强度差(RSSI在-80 dBm或更低)的位置的数量增加。由于Wi-Fi支持自适应调制,AP和客户端之间的链路性能和质量会随着AP和客户端之间路径丢失的增加而降低。

Wi-Fi的性能会受到许多因素的影响,包括家庭的建筑材料,以及使用相同、相邻或替代信道的其他Wi-Fi网络的干扰。同样,非wi - fi源,如5ghz无绳电话、婴儿监视器和微波也会对性能产生影响。此外,AP在客户家中的位置会对Wi-Fi信号覆盖和性能产生很大影响。康卡斯特有一个优秀的博客《你可能会破坏你家Wi-Fi信号的10种方法》一书提供了不应该把Wi-Fi AP放在哪里的指导。

即使有AP的最佳位置,如果家里有没有Wi-Fi信号或信号不好的地方,我们建议使用多个AP。

对于多AP解决方案,消费者有许多选项。最终,它归结为如何彼此连接的多个AP。这些选项可以分为两个解决方案,仅限无线和混合:

  • 无线专用解决方案利用无线链路将ap彼此连接起来。这包括中继器、扩展器和网状网络等产品。
  • 混合解决方案利用导线连接多个AP。示例产品包括MOCA-TO-Wi-Fi,电力到Wi-Fi和以太网到Wi-Fi扩展器。

在我们之前的前面博客,我们提供了现场测试结果,以显示通过使用Wi-Fi中继器和扩展器的无线纯架构之间的差异。在本博客中,我们将讨论混合解决方案,使用常见的家庭同轴电缆,并将其性能与无线解决方案进行比较。虽然消费者在选择解决方案之前有许多变量需要考虑(例如,复杂性、布线的可用性、成本),但本文将重点比较相对于信噪比的数据速率。

混合和无线解决方案的性能比较

为了进行分析,我们使用了表1中描述的Wi-Fi网络配置。

表1:用于分析的网络配置

的名字 描述
无线客户端: 一个具有2x2:2 MIMO和802.11ac的客户端
Wi-Fi通道带宽: 80兆赫通道的前端和回程
AP、中继器和扩展器: 4 x4:4米姆,802.11 ac
AP与Wi-Fi中继器的连接: 用4个空间流调制编码方案(MCS)3
AP和Wi-Fi扩展器之间的链接: MCS 3有4个空间流
连接AP和MoCA到Wi-Fi扩展器: MOCA2.0(粘结)
通话时间公平: 中继器支持AP/中继器和AP/客户端之间的链路的广播时间公平性

这些是示例配置,并选择展示解决方案之间的差异。It is important to note that for all configurations (Wi-Fi repeater, Wi-Fi Extender and MoCA to Wi-Fi Extender) analyzed in this article, the fronthaul link between the AP and client, and extender and client is the same (i.e., 4x4 extender/repeater and 2x2 client).

在下面的图(图1)中,我们提供了混合和仅无线解决方案的数据速率与信噪比(SNR)的理论比较。x轴显示AP、扩展器和中继器的信噪比(在客户端测量),y轴显示数据速率。信噪比首先随着客户端远离AP(蓝星)而下降,然后随着客户端靠近扩展器(红星)而提高。最后,当客户端远离扩展器(红星)时,信噪比再次下降。对于我们的分析,我们假设一个无干扰的环境。

在这个分析中,我们还假设每个扩展器都放在AP的相同位置(在图表中用红色星星突出显示)。主AP的位置在图表中用蓝色星星反映。

图1 Sarawat

图1所示。混合和无线唯一的解决方案比较

蓝线显示了数据率对信噪比时,客户端可以实现与美联社。同样,红色,棕色和绿色行显示数据速率对信噪比时,客户端可以实现连接到无线中继器,分别wi - fi extender和MoCA wi - fi extender。在我们的分析中,我们假设客户端和网络是智能的,可以在红、棕、绿线与蓝线相交的点上引导客户端从AP到Wi-Fi中继器、Wi-Fi扩展器和MoCA到Wi-Fi扩展器。

如表1所示,相同的转发器/扩展器和客户端配置用于无线和混合解决方案;具体而言,具有80 MHz通道的4x4中继器/扩展器和2x2客户端。因此,正如预期的那样,对于无线和混合解决方案,范围改进(即,覆盖区域的增加)大致相同。这在图1中示出,其中红色,棕色和绿线最终收敛,因为客户端远离AP移动。

数据速率性能的差异主要是由于AP和扩展器之间回程链路的性能差异。在图1中,我们观察到有线回程链路的性能优于无线回程链路,因为相对于该位置的5.8 GHz Wi-Fi回程,MoCA 2.0绑定信道可以实现更高的回程数据速率。考虑到Wi-Fi Extender相对于AP的位置,无线反向链路支持的最大数据速率为~518 Mbps,而MoCA2.0(绑定)链路可以支持高达800 Mbps的数据速率。

正如我们在图1所见,MoCA 2.0(粘合)到Wi-Fi扩展器的轮廓看起来与其他系统的线条不同。原因是,MoCA 2.0(粘合)到Wi-Fi扩展器的性能受到扩展员和客户之间Fronthaul联系的能力的限制。另一方面,客户端近距离的Wi-Fi转发器和扩展器的性能受AP和转发器之间的回程链路的容量和AP和扩展器之间的限制。

图2显示了我们用于分析的Wi-Fi中继器(Conf#A)和Extender (Conf#B)配置的详细信息。

图2 Sarawat.

图2:用于分析的Wi-Fi中继器和扩展器配置

我们学到了什么?

虽然仅限无线解决方案非常方便,但使用Moca2.0(粘合)或1000base-t进行回程的混合无线解决方案提供了更好的数据速率性能。在家庭中没有结构布线,仅限无线网络(即使用Wi-Fi Rebrober或扩展器)可以是延长覆盖率和增强数据速率性能的有效和方便的近期解决方案。

——维卡斯·沙拉瓦特(Vikas Sarawat

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